DE1719251B2 - Heat-crosslinkable molding compound for the production of shaped semiconductor bodies. Separation from: 1219674 - Google Patents
Heat-crosslinkable molding compound for the production of shaped semiconductor bodies. Separation from: 1219674Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Herstellung von Halblcitermischungen, die auch bei niedrigen Temperaturen über ausgezeichnete Eigenschaften verfügen, ivie z. B. über eine hervorragende Biegsamkeit bei Temperaturen bis zu —600C, deren Brüchigkeitstemperaturen sehr niedrig liegen, und die gepreßt, gegössen oder auf andere Weise zu Formte ilen verarbeitet werden können.The invention relates to a production of half-lemon mixtures which have excellent properties even at low temperatures, ivie z. B. excellent flexibility at temperatures up to -60 0 C, whose brittleness temperatures are very low, and which can be pressed, cast or otherwise processed into molded parts.
Thermoplastische Stoffe, wie Polyäthylen, Polyvinylcllorid und Elastomere, z.B. Butylkautschuk, werden im allgemeinen mit einem elektrisch leitenden Ruß gemischt, damit Halbleitermischungen entstehen, d.h. Mischungen mit einem Volumenwiderstand (ASTM D-257-58) von weniger als 2500 Ohm/cm, die Eu gepreßten oder gezogenen Mänteln und Umhüllungen, insbesondere für Hochspannuingskabel, verarbeitet werden können. Durch derartige Überzüge nverden in wirksamer Weise die Hochspannungsbeanspruchungen beseitigt, die auf der Oberfläche von Hochspannungskabeln entstehen können und leicht die dielektrischen Eigenschaften der Isolierung zerstören, die normalerweise die äußere Umhüllung der Hochspannungskabel bildet.Thermoplastic materials such as polyethylene, polyvinyl chloride and elastomers, e.g. butyl rubber, are generally mixed with an electrically conductive carbon black to create semiconductor mixtures, i.e. mixtures with a volume resistivity (ASTM D-257-58) of less than 2500 ohms / cm, the Eu pressed or drawn coats and wrappings, in particular for high-voltage cables, can be processed. With such coatings The high voltage stresses are effectively reduced eliminates that can arise on the surface of high voltage cables and easily destroy the dielectric properties of the insulation that normally forms the outer covering of the Forms high voltage cable.
Es wurde jedoch festgestellt, daß durch die Zugabe Von elektrisch leitendem Ruß zu thermoplastischen Materialien und/Oder Elastomeren in solchen Mengen, \vie sie zur Herstellung von Halbleitenmischungen erforderlich sind, die Eigenschaften der Mischungen bei niedrigen Temperaturen stark beeinträchtigt werden. So sind z. B. rußhaltige Halbleitermischungen aus Polyäthylen sogar bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 25°C, brüchig. Halbleitermischungen aus Butylkautschuk, die elektrisch leitenden Ruß enthalten, sind bei Raumtemperatur nicht nur brüchig und wenig elastisch, sondern sie verfügen auch über eine so geringe Festigkeit, daß aus ihnen keine selbsttragenden Umhüllungen hergestellt werden können, die als Umhüllungen für Hochspannungskabel Verwendung finden. Außerdem ist die Wetterfestigkeit der Halbleitermischungen aus Butylkautschuk so schlecht, daß die daraus hergestellten Gegenstände durch einen wetterfesten Außenmantel gegen die Einflüsse der Witterung geschützt werden müssen. Schließlich ist auch der Verlust an elektrischer Leitfähigkeit, der beim Biegen von Gegenständen aus Butylkautschuk-Halbleitermischungen auftritt, ein bekannter Na.chteil.It has been found, however, that by adding electrically conductive carbon black to thermoplastic Materials and / or elastomers in such quantities as are required for the production of semiconductor compounds the properties of the mixtures are severely impaired at low temperatures. So are z. B. soot-containing semiconductor mixtures made of polyethylene even at room temperature, d. H. at about 25 ° C, brittle. Semiconductor mixtures made from butyl rubber, which contain electrically conductive carbon black are not only brittle and weak at room temperature elastic, but they also have such a low Strength so that no self-supporting casings can be made from them, which are called casings find use for high voltage cables. In addition, the weather resistance of the semiconductor mixtures Made of butyl rubber so bad that the objects made from it are weatherproof The outer jacket must be protected against the effects of the weather. After all, that too Loss of electrical conductivity that occurs when objects made from butyl rubber-semiconductor compounds are bent occurs, a well-known Na.chteil.
Es wurden bereits zahlreiche Versuche unteraommen, um die Eigenschaften vieler Halbleitermischungen, die elektrisch leitenden Ruß enthalten, bei niedrigen Temperaturen zu verbessern, indem diesen Mi-Numerous attempts have already been made to reduce the properties of many semiconductor compounds containing electrically conductive carbon black at low levels To improve temperatures by these mini-
δ schlingen sogenannte »Tieftemperoturi-Weichraacher zugegeben wurden. So wurde beispielsweise Dioctylpbtbalat als Weichmacher zu Polyvinylchloridmi-Jschungen zugegeben, um die Eigenschaften dieser Mischungen bei niedrigen Temperaturen zu ver-δ loop so-called »low-temperature Weichraacher were admitted. For example, dioctyl pbtbalat was made as a plasticizer for polyvinyl chloride mixtures added in order to reduce the properties of these mixtures at low temperatures
w ^^ Diese sogenannten »Tieftemperatur*.Weichmacher haben sich jedoch nicht als sehr nützlieh er- ^6561, ^ sie aBS ^n Mischungen, denen sie zugeben ^^ ^g^ ausSchwitzen, so daß die PoIymeren w Alterung außerordentlich brüchig werden. WenJl ^^«5 Halbleitermischungen, die mit »Tieftemperat^-Wefchraachera vermischt wurden, zu Mänteln verarbeitet und als Oberzüge <*trekt auf den Hochspannungskabeln verwendet werden, wandert der Weichmacher in die Hochspannungskabel umgebende w ^^ These so-called "low temperature * .Weichmacher have not very nützlieh ER ^ 6561, ^ ^ n they aBS mixtures to which they belong ben ^^ ^ g ^ AUSS chwitzen so that the poly mers w aging extremely fragile will. Whenever a semiconductor mixture is mixed with a low temperature Wefchraachera, processed into sheaths and used as coverings on the high-voltage cables, the plasticizer migrates into the surrounding high-voltage cables
ao Isolierung und zerstört ihre dielektrischen Eigenschaften. ao insulation and destroys its dielectric properties.
Die vorliegende Erfindung soll nun diese Nachteile beseitigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft wärmevernetz-The present invention is now intended to overcome these disadvantages.
The present invention relates to heat network
as bare Formmassen zur Herstellung von Halbleiter-Fornikörpern, bestehend aus:as bare molding compounds for the production of semiconductor moldings, consisting of:
A: einem Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisat mit 5 bis 40 Gewichtsprozent einpolymerisierten Äthylacrylateinheiten, wobei das MischpolymerisatA: an ethylene-ethyl acrylate copolymer with 5 to 40 percent by weight of copolymerized ethyl acrylate units, wherein the copolymer
einen Schmelzindex von 0,01 bis 200 aufweist;
B: 30 bis 50 Gewichtsprozent eines elektrisch leitenden Rußes, bezogen auf das Gesamtgewicht von
Polymerisat und Ruß, undhas a melt index of 0.01 to 200;
B: 30 to 50 percent by weight of an electrically conductive carbon black, based on the total weight of polymer and carbon black, and
C: 0,25 bis 3 Gewichtsprozent eines üblichen Peroxids, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PoIymerisats A.C: 0.25 to 3 percent by weight of a common peroxide, based on 100 parts by weight of the polymer A.
Vorzugsweise enthalten die Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisate zwischen 10 und 30 Gewichtsprozent Äthylacrylat. Der Schmelzindex beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 40. Die Menge an elektrisch leitendem Ruß liegt vorzugsweise von 40 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mischpolymerisates und des Rußes.The ethylene-ethyl acrylate copolymers preferably contain between 10 and 30 percent by weight Ethyl acrylate. The melt index is preferably between 0.1 and 40. The amount of electrical conductive carbon black is preferably from 40 to 45 weight percent based on the total weight of the Copolymer and carbon black.
Bevorzugte Mischungen für die erfindungsgemäßen Zwecke haben einen spezifischen Widerstand von 1 bis 10 Ohm/cm, wobei das Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisat 10 bis 30 Gewichtsprozent Äthylacrylat enthält und einen Schmelzindex zwischen 0,1 und 40 besitzt, und der Gehalt an elektrisch leitendem Ruß 40 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mischpolymerisates und des Rußes, beträgt. Derartige Mischungen sind nicht nur besonders gut geeignet, um die Akkumulation von statischer Elektrizität zu vermindern, sondern sie besitzen auch eine Brüchigkeitstemperatur, die bei etwa —45°C liegt.Preferred mixtures for the purposes of the invention have a resistivity of 1 to 10 ohms / cm, the ethylene-ethyl acrylate copolymer Contains 10 to 30 percent by weight ethyl acrylate and a melt index between 0.1 and 40 and the content of electrically conductive carbon black is 40 to 45 percent by weight, based on the total weight of the copolymer and the carbon black. Such mixtures are not only special well suited to reduce the accumulation of static electricity but they also possess a brittleness temperature which is about -45 ° C.
Der Gehalt an gebundenem Äthylacrylat läßt sich in einfacher Weise durch eine übliche Infrarotanalyse bestimmen.The content of bound ethyl acrylate can be determined in a simple manner by a conventional infrared analysis determine.
Durch die Zugabe von Peroxyden zu den Mischungen werden die Schmelzindexwerte der Mischpolymerisate gesenkt und/oder die Mischpolymerisate vernetzt. Die Menge des zu jeder Mischung zugegebenen Peroxyds hängt von dem gewünschten endgültigen Schmelzindex des Mischpolymerisates und/oder dem gewünschten Grad der Vernetzung des Mischpoly-The addition of peroxides to the mixtures increases the melt index values of the copolymers lowered and / or crosslinked the copolymers. The amount of added to each mixture Peroxide depends on the desired final melt index of the copolymer and / or the desired degree of crosslinking of the mixed poly-
i 719i 719
fttes ab. Es werden 0,25 bis 3 Teile Peroxyd, für flöb Teile des Mischpolymerisates verwendet s zur Herstellung der Äthylen-Äthylacrylaitjpolyraerisate angewendete Verfahren spielt keine " 'ie Rolle. Ira allgemeinen ist hierfür jedes Verfahren geeignet. Ein besonders zweck-Biges Verfahren besteht darin, daß das Mischpolyisat kontinuierlich in einem rohrförmigen Reakebehälter hergestellt wird, indem an einem Ende Behälters Äthylen und Ätbylacrylat zugegeben am anderen Ende das Mischpolymerisat abgeu wird. Demgemäß lassen sich also für die erfin- _5gemäßen Zwecke geeignete Äthylen-Äthylaery- -Mischpolymerisate in einfacher Weise dadurch herdien, daß in einem rohrförmigen Reaktionsbehälter, [id zwar in Anwesenheit eines Polymerisationskataly-"ors, Äthylen mit 0,1 bis 1,5 Mol, vorzugsweise 0,2 ^n 0,7 Mol, Acrylat je 100 Mol Äthylen bei einem Druck zwischen etwa 1400 und 2800 kg/cm* und einer Temperatur zwische" 100 und 3500C mischpolymerisiert wird. fttes off. 0.25 to 3 parts of peroxide are used for small parts of the copolymer. The process used to produce the ethylene-ethyl acrylate polymer is irrelevant. In general, any process is suitable for this. A particularly useful process is that the Mischpolyisat, is produced continuously in a tubular Reakebehälter by added at one end of the container ethylene and Ätbylacrylat at the other end the copolymer abge u is. Accordingly, therefore, can be for the inventions purposes _5gemäßen suitable ethylene Äthylaery- -Mischpolymerisate easily herdien characterized that in a tubular reaction vessel, [id in the presence of a polymerization catalyst "ors, ethylene with 0.1 to 1.5 moles, preferably 0.2 ^ n 0.7 moles, acrylate per 100 moles of ethylene at a pressure between about 1400 and 2800 kg / cm * and a temperature between 100 and 350 0 C is copolymerized.
Eine genaue Beschreibung dieses zur Herstellung von Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisaten besonders geeigneten Verfahrens findet sich in der USA.-Patentschrift 2 953 551.A detailed description of this for the production of ethylene-ethyl acrylate copolymers in particular a suitable procedure can be found in U.S. Patent 2,953,551.
Gewünschtenfalls können auch zwei oder mehr Mischpolymerisate, deren Äthylacrylatgehalte und Schmelzindexwerte innerhalb der genannten Grenzen liegen, miteinander vermischt werden, worauf elektrisch leitender Ruß zugegeben wird.If desired, two or more can also be used Copolymers, their ethyl acrylate content and melt index values within the stated limits lie, are mixed together, whereupon electrically conductive carbon black is added.
Für den elektrisch leitenden Ruß kann jede elektrisch leitfähige Rußart mit beliebiger Teilchengröße verwendet werden. In jedem ΡλΙΙ hängen jedoch Art und Teilchengröße des Rußes von der.-; Verwendungszweck der Mischung ab, zu der er zugegeben wird. Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind fein zerteilter, elektrisch leitender Ruß, d. h. Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 60 Millimikron, elektrisch leitende Rußkügelchen sowie elektrisch leitender Ruß in Flockenform geeignet. Zu den bevorzugten elektrisch leitenden Rußen gehört Acetylenruß. Dies ist ein poröses Produkt mit einer geringen Schüttdichte; die poröse Beschaffenheit der Teilchen ermöglicht die Bildung eines engverknüpften Netzes dieser Teilchen in der ganzen Mischung aus Äthylen-Äthylenacrylat-Mischpolymerisat, zu der dieser Ruß zugegeben wurde.Any electrically conductive type of carbon black with any particle size can be used for the electrically conductive carbon black be used. In every ΡλΙΙ, however, Art and particle size of the carbon black from the.-; Intended use of the mixture to which it is added. For the purposes of the invention are finely divided, electrically conductive carbon black, d. H. Carbon black with an average particle size of less than 60 millimicrons, electrically conductive soot globules as well as electrically conductive carbon black in flake form are suitable. To the preferred electrically conductive carbon blacks include acetylene black. This is a porous product with a low Bulk density; the porous nature of the particles enables the formation of a tightly knit one Network of these particles in the whole mixture of ethylene-ethylene acrylate copolymer to which this Soot was added.
Das Vermischen der Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisate
mit dem elektrisch leitenden Ruß kann in jeder beliebigen Weise erfolgen, vorausgesetzt, daß der
Ruß in der dabei entstehenden Mischung gut verteilt wird. Beispielsweise können die Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisate
und der elektrisch leitende Ruß bei Raumtemperatur, d.h. 250C, in einem Bandmischer,
einem Hobart-Mischer, einem Schaufelmischer oder einer ähnlichen Vorrichtung miteinander
vermischt werden. Vorzugsweise erfolgt das Mischen jedoch zum Teil bei einer Temperatur, die so hoch ist,
daß die Polymeren beim Mischen geschmolzen werden, wodurch eine homogenere und gleichmäßigere Mischung erhalten wird. Dieses »heiße« Mischen erfolgt
vorzugsweise in einem Banbury-Mischer oder in einem Zweiwalzenstuhl. Ferner kann das Mischen auch zum
Teil gleichzeitig mit dem Arbeitsgang erfolgen, bei dem die Mischung in die gewünschte Form gebracht
wird, nämlich z. B. dadurch, daß das Fertigmischen in der Trommel der Auspreßvorrichtung erfolgt.
Die erfindungsgemäßen Mischungen können gewunschtenfaUs
verschiedene gebräuchliche Zusätze enthalten, wie z. B. zum Weichmachen, zum Verhindern
einer Zersetzung bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, zur Verminderung des Schraelzindexes derThe ethylene-ethyl acrylate copolymers can be mixed with the electrically conductive carbon black in any desired manner, provided that the carbon black is well distributed in the resulting mixture. For example, the ethylene-ethyl acrylate copolymers and the electrically conductive carbon black at room temperature, that is 25 0 C, in a ribbon mixer, a Hobart mixer, a paddle mixer or a similar device are mixed together. Preferably, however, some of the mixing is carried out at a temperature which is so high that the polymers are melted during the mixing, as a result of which a more homogeneous and uniform mixture is obtained. This "hot" mixing is preferably done in a Banbury mixer or in a two-roll mill. Furthermore, the mixing can also take place in part at the same time as the operation in which the mixture is brought into the desired shape, namely z. B. in that the final mixing takes place in the drum of the extrusion device.
If desired, the mixtures according to the invention can contain various customary additives, such as. B. for plasticizing, to prevent decomposition at relatively high temperatures, to reduce the Schraelzindexes
darin enthaltenen Mischpolymerisate. Zu diesen Zusätzen gehören z. B. aromatische Amine, Fettsäureamide und Butylkautschuk. Butylkautschuk eignet sich besonders als Zusatz zu Mischungen, die gewalzt werden, da die Walzfähigkeit der fertigen Mischungen copolymers contained therein. These additives include B. aromatic amines, fatty acid amides and butyl rubber. Butyl rubber is particularly suitable as an additive to mixtures that are rolled, as the finished mixtures can be rolled
w durch die Anwesenheit von Butylkautschuk verbessert wird.w is improved by the presence of butyl rubber.
Wenn eine zur praktisch vollständigen Vernetzung des Mischpolymerisates ausreichende Menge Peroxyd zugegeben wird, so erfolgt diese Zugabe des PeroxydsIf an amount of peroxide is sufficient for practically complete crosslinking of the copolymer is added, this addition of the peroxide takes place
»5 zu der Mischung bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur, bei der das Peroxyd aktiviert wird. Nach der Zugabe des Peroxyds und nachdem die Formmasse weiterverarbeitet wurde, werden die daraus hergestellten Gegenstände so stark erhiUi, daß das »5 to the mixture at a temperature lower than the temperature at which the peroxide is activated. After the addition of the peroxide and after the molding compound has been further processed, the objects made from it are so high that the
ao Peroxyd aktiviert wird.ao peroxide is activated.
In den Fällen, in denen nur so viel Peroxyd zu den erfindungsgemäßen Formmassen zugegeben wird, daß eine teilweise Vernetzung des Mischpolymerisates erreicht wird, kann die Zugabe des Peroxyds bei einerIn those cases in which only so much peroxide is added to the molding compositions according to the invention that a partial crosslinking of the copolymer is achieved, the addition of the peroxide can be a
as Temperatur, die über der Temperatur liegt, bei der das Peroxyd aktiviert wird, erfolgen.The temperature that is higher than the temperature at which the Peroxide is activated.
Geeignete Peroxydt werden z. B. in der britischen Patentschrift 789 116 beschrieben.Suitable Peroxydt are z. B. in British patent specification 789 116 described.
Ls ist bekannt, daß Ruß die Biegsamkeit thermoplastischer Materialien verringert. So beträgt z. B. die Brüchigkeitstemperatur aus Polyäthylen und Ruß (Verhältnis etwa 2:1) 23° C. Wirdjedoch statt Polyäthylen ein Mischpolymerisat aus Äthylen und Äthylacrylat verwendet, so sinkt die Brüchigkeitstemperatur je nach der Menge des im Mischpolymerisat enthaltenen Äthylacrylats auf —26 bis —510C. Es war nicht zu erwarten, daß durch Verwendung der erfindungsgemäßen Mischpolymerisate die schädliche Einwirkung des Rußes auf die Brüchigkeitstemperatur in dieser Weise ausgeschaltet werden kann. Es war zwar bekannt, zu diesem Zweck Weichmacher zu verwenden, doch ist die Verwendung von Weichmachern sehr häufig mit Schwierigkeiten verbunden, da diese leicht ausschwitzen und das Material klebrig machen und da deren Wirkung im Laufe der Zeit durch Verdunsten oft abnimmt.It is known that carbon black reduces the flexibility of thermoplastic materials. So z. B. the brittleness temperature of polyethylene and carbon black (ratio about 2: 1) 23 ° C. However, if a copolymer of ethylene and ethyl acrylate is used instead of polyethylene, the brittleness temperature drops depending on the amount of ethyl acrylate contained in the copolymer to -26 to -51 0 C. It was not to be expected that the harmful effects of carbon black on the brittleness temperature could be eliminated in this way by using the copolymers according to the invention. Although it was known to use plasticizers for this purpose, the use of plasticizers is very often associated with difficulties, since they sweat easily and make the material sticky and since their effect often diminishes over time due to evaporation.
Im übrigen können erfindungsgemäß nur bestimmte Rußsorten verwendet werden, um halbleitende Harze herzustellen, da bei Verwendung anderer Rußsorten Produkte erhalten werden, deren spezifischer Widerstand zu hoch ist.In addition, according to the invention, only certain types of carbon black can be used to make semiconducting resins to produce, since when using other types of carbon black products are obtained with their specific resistance is too high.
In der belgischen Patentschrift 569 958 werden Formmassen beschrieben, die aus isotaktischen PoIya-olefinen, monomeren Vinylverbindungen und einem Peroxyd bestehen. Diese Formmassen können kein Polyäthylen enthalten, da dieses kein isotaktisches Polymerisat bilden kann. Durch Aushärtung erhält man dann Ketten aus Polyolefinen, die durch die verwendete monomere Vinylverbindung miteinander vernetzt sind. Diese Massen sind keine halbleitenden Massen. Erfindungsgemäß bestehen demgegenüber die wärmevernetzbaren Formmassen aus bestimmten Mischpolymerisaten, Ruß und Peroxyd. Die Vernetzungsreaktion ist eine grundlegend andere als beiIn the Belgian patent 569 958 molding compositions are described, which are made from isotactic polyolefins, monomeric vinyl compounds and a peroxide. These molding compounds can not Contain polyethylene, as this cannot form isotactic polymer. Preserved by curing then chains of polyolefins which are crosslinked by the monomeric vinyl compound used are. These masses are not semiconducting masses. According to the invention exist on the other hand the heat-crosslinkable molding compounds made from certain copolymers, carbon black and peroxide. The crosslinking reaction is fundamentally different from
den bekannten Formmassen, und die erhaltenen Produkte sind zur Herstellung von Halbleiter-Formkörpern geeignet. Durch die vorliegende Erfindung wird das Problem der Einverleibung von Ruß in Poly- the known molding compositions, and the products obtained are suitable for the production of shaped semiconductor bodies. The present invention solves the problem of incorporating carbon black into poly-
ithylen, was bekanntlich zu Schwierigkeiten führt, da wertvolle Eigenschaften des Polyäthylens durch den Ruß verringert werden, gelöst. Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit grundsätzlich verschieden von der Entgegenhaltung.ethylene, which is known to lead to difficulties, there valuable properties of polyethylene are reduced by the carbon black, solved. The technical task the present invention is thus fundamentally different from the reference.
Es ist weiterhin bekannt, Alkylacrylat-Polymerisaten Ruß und Peroxyd zuzusetzen. Diese wärmevernetzbaren Fonnmassen sind jedoch von den erfindungsgemäßen Massen dadurch grundlegend verschieden, daß diese eine Hauptmenge an polymeri- w sierten: Äthylen enthalten. Aus diesen bekannten .Formmassen konnte die Lösung des Problems, in welcher Weise man in Polyäthylen größere Mengen an Ruß einverleiben kann, ohne die wertvollen physikalischen Eigenschaften des Polyäthylens zu zerstören, nicht abgeleitet werden.It is also known, alkyl acrylate polymers Add soot and peroxide. These heat-crosslinkable molding compositions are, however, of those according to the invention Masses are fundamentally different in that they have a main amount of polymeric w sated: Contains ethylene. From these known .Formats could solve the problem in which way one in polyethylene larger amounts of Can incorporate soot without destroying the valuable physical properties of polyethylene, cannot be derived.
In den nachfolgenden Beispielen, die zur Veranschaulichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen, wurden die Eigenschaften der Mischungen nach
den folgenden Untersuchungsverfahren bestimmt: a°
Schmelzindex = ASTM-D-1258-52T.
Spezifischer Widerstand (Ohm/cm) = ASTM-In the following examples, which serve to illustrate the method according to the invention, the properties of the mixtures were determined according to the following test methods: a ° melt index = ASTM-D-1258-52T.
Specific resistance (Ohm / cm) = ASTM-
D-257-58.D-257-58.
Zugfestigkeit (kg/cm2) = ASTM-D-638-56T.
Schlagzerreißfestigkeit (kg/cm2) = ASTM-D-638-Tensile Strength (kg / cm 2 ) = ASTM-D-638-56T.
Impact tensile strength (kg / cm 2 ) = ASTM-D-638-
56T.
Sekantenmodul (kg/cm2) bei 1% Dehnung56T.
Secant modulus (kg / cm 2 ) at 1% elongation
= ASTM-D-638-56T.= ASTM-D-638-56T.
Größte Dehnung (%) = ASTM-D-638-56T.
Brüchigkeitstemperatur(°C)=ASTM-D-746-55T. (Die Temperatur, die von 80% der Proben
erreicht wurde, wurde jedoch mit FM bezeichnet).
Belastungsbruchfestigkeit = ASTM-D-1693-59T. (F0 gibt an, daß keine der untersuchten Proben
in der angegebenen Zeit versagte).Greatest Elongation (%) = ASTM-D-638-56T.
Brittle Temperature (° C) = ASTM-D-746-55T. (However, the temperature reached by 80% of the samples was designated as F M ). Load Break Strength = ASTM-D-1693-59T. (F 0 indicates that none of the samples tested failed in the specified time).
In einen Banbury-Mischer mit neutralen Drehkörpern und einem Mantel, dessen Kapazität etwa 3,6 kg betrug und der mit einem Kalbendruck von etwa 2,8 kg/am« arbeitete, wurden die unten angegebenen Mischungen in den angegebenen Mengen zugegeben. Die Mischungen wurden 5 Minuten bei einer Temperatur von 1300C fließbar gemacht und hierauf viermal durch einer* etwa 40· 60 cm großen Zwdwalzenstubl geführt, dessen Temperatur 1000C betrug. Die Mischungen konnten dann als Folie von den Walzen abgenommen werden, worden in etwa 10 cm große Quadrate geschnitten, auf Raumtemperatur, d.h. 25°C, abgekühlt und dann zerkleinert. Aus diesem Material wurden dann in einer 25 · 25 cm großen und mit Dampf beheizten Preßvorrichtung durch Druck geformte Platten mit einer Größe von 20 * 20 cm und einer Dicke von 1,88 mm hergestellt. Diese Platten wurden verschiedenen Untersuchungen unterworfen, deren Ergebnisse nachstehend aufgeführt sind:In a Banbury mixer with neutral rotating bodies and a jacket, the capacity of which was about 3.6 kg and which operated at a calving pressure of about 2.8 kg / am «, the mixtures indicated below were added in the amounts indicated. The mixtures were made for 5 minutes at a temperature of 130 0 C and then four times flowable through a * about 40 · 60 cm Zwdwalzenstubl whose temperature was 100 0 C. The mixtures could then be removed from the rollers as a film, cut into squares about 10 cm in size, cooled to room temperature, ie 25 ° C., and then comminuted. This material was then used in a 25 x 25 cm and steam-heated press machine to produce pressure-formed plates with a size of 20 * 20 cm and a thickness of 1.88 mm. These plates were subjected to various tests, the results of which are given below:
Die Mischung Q wurde IfI Minuten lang auf 175° C erhitzt und einem Druck von 42 kg/cm2 ausgesetzt.The mixture Q was heated to 175 ° C. for IfI minutes and subjected to a pressure of 42 kg / cm 2.
Es wurden mehrere Mischungen, deren Zusammensetzung in Gewichtsteilen nachstehend angegeben ist, in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt; die Temperatur der Beschickung im Banbury-Mischer ist ebenfalls angegeben. Aus diesen Mischungen wurden nach dem ebenfalls in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren Platten hergestellt und diese Platten dann den angeführten Untersuchungen unterzogen, deren Ergebnisse nachstehend aufgezeigt sind.Several mixtures, the composition of which is given in parts by weight below, prepared in the manner described in Example 1; the temperature of the feed in the Banbury mixer is also indicated. These mixtures were also used as described in Example 1 Process panels are produced and these panels are then subjected to the tests mentioned, their Results are shown below.
Dicumylperoxyd size of about 29 millimicrons)
Dicumyl peroxide
S 81050
S 8
*> 81050
*> 8
< Q1050
<Q
< 8 1050
<8
f Q1050
f Q
2,63 Y, O
2.63
2,37 J, ö
2.37
3,83 J, ö
3.83
8,47 3.8
8.47
K.K.
Mischpolymerisat aus Äthylen und Äthylacrylat mit einem Schmelzindex von 10 und einem Gehalt an gebundenem Äthylacrylat von 14 Gewichtsprozent Copolymer of ethylene and ethyl acrylate with a melt index of 10 and a content of bound ethyl acrylate of 14 percent by weight
Ruß (elektr. leitender Ruß mit einer Teilchengröße von etwa 29 Millimikron) Carbon black (electrically conductive carbon black with a particle size of about 29 millimicrons)
Dicumylperoxyd Dicumyl peroxide
4,4-Thiobis-(3-methyl-6-tert.-butylphenol) ..4,4-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol) ..
Spezifischer Widerstand (Ohm/cm) Specific resistance (ohm / cm)
Brüchigkeitstemperatur Fw (in 0C) Brittle temperature F w (in 0 C)
Schlagzerreißfestigkeit (kg/cm*) Impact tensile strength (kg / cm *)
Sekantenmodul (kg/cm*) Secant module (kg / cm *)
Zugfestigkeit (kg/cm*) bei 23° Tensile strength (kg / cm *) at 23 °
Größte Dehnung (%) bei 23° Greatest elongation (%) at 23 °
14501450
1050 01050 0
1,5 2,7 -291.5 2.7 -29
8,75! 2772 112 50 14508.75! 2772 112 50 1450
1050
0,7
01050
0.7
0
2,51
-352.51
-35
9,59
3164
120
809.59
3164
120
80
14501450
1050
1,4
01050
1.4
0
2,02
-302.02
-30
9,17
3010
106
509.17
3010
106
50
14501450
1050 I
2,9
0 1050 I.
2.9
0
0,21
-330.21
-33
10,08
2480
105
10010.08
2480
105
100
14301430
1050
5,8 01050
5.8 0
0,13 -290.13 -29
9,73 3064 116
759.73 3064 116
75
14501450
1050 11,5 01050 11.5 0
4,3 -454.3 -45
14,0 2367 127 16014.0 2367 127 160
14:5014:50
1050 43,5 7,25 5,2 -501050 43.5 7.25 5.2 -50
16,66 2947 160 15016.66 2947 160 150
ao Belastungsbruchfestigkeitao load breaking strength
Dieses Beispiel zeigt die ausgezeichnete Belastungsbruchfestigkeit der erfindungsgemäßen Mischungen. This example shows the excellent load rupture strength of the mixtures according to the invention.
Es wurde eine Mischung nach der im Beispiel 1 be- as schriebenen Weise aus_ 1450 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisates aus Äthylen und Äthylacrylat mit einem Schmelzindex von 10 und einem Gehalt an gebundenem Äthylacrylat von 14 Gewichtsprozent, 1050 Gewichtsteilen elektrisch leitendem Ruß mit einer Teilchengröße von etwa 29 Millimikron, 43,5 Gewichtsteilen Dicumylperoxyd und 7,25 g 4,4'-Thiobis-(3-methyl'6-tert.-butylphenol) hergestellt. Die aus dieser Mischung hergestellten Platten wurden auf ihre Belastungsbruchfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind:A mixture according to the method described in Example 1 was used Written manner from_ 1450 parts by weight of a copolymer of ethylene and ethyl acrylate a melt index of 10 and a content of bound ethyl acrylate of 14 percent by weight, 1050 parts by weight of electrically conductive carbon black having a particle size of about 29 millimicrons, 43.5 parts by weight Dicumyl peroxide and 7.25 g 4,4'-thiobis (3-methyl'6-tert-butylphenol) manufactured. The panels produced from this mixture were tested for their load-breaking strength. The results of this investigation are:
> 504 Stunden> 504 hours
Eine zweite Mischung wurde ebenfalls nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren aus 1450 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisates aus Äthylen und Äthylacrylat mit einem Sclimelzindex von 10 und einem Gehalt an gebundenem Äthylacrylat von 14 Gewichtsprozent, 1050 Gewichtsteilen eänesi elektrisch leitenden Rußes mit einer Teilchengröße von 29 Millimikron und 11,5 Gewichtsteilen Dicumylperoxyd hergestellt. Die aus dieser Mischung hergestellten Platten wurden auf ihre Belastungsbruchfestigkeit untersucht. Das Ergebnis dieser Untersuchung ist:A second mixture was also according to the method described in Example 1 from 1450 parts by weight of a copolymer of ethylene and Ethyl acrylate with a melting index of 10 and a content of bound ethyl acrylate of 14 percent by weight, 1050 parts by weight eänesi electrical conductive carbon black with a particle size of 29 millimicrons and 11.5 parts by weight of dicumyl peroxide manufactured. The panels made from this mixture were tested for their load-breaking strength examined. The result of this investigation is:
BelastungsbruchfestigkeitLoad rupture strength
> 384 Stunden> 384 hours
Claims (1)
C: 0,25 bis 3 Gewichtsprozent eines üblichen Peroxids, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polymerisats A.With carbon black, based on the total weight of polymer and carbon black, and
C: 0.25 to 3 percent by weight of a conventional peroxide, based on 100 parts by weight of the polymer A.
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| BHN | Withdrawal |